一个国家或地区内，按统一的仪器设备、统一的规范进行观测，并按一定的原则布点的气象台站的总体。根据不同的任务，可分为地面气象台站网、高空气象台站网（包括气球测风站网和探空站网）、专业气象台站网（如农业气象台站网、航空气象台站网等）以及特定项目或特定目的的站网，如雨量站网，辐射站网、雷达气象站网、火箭气象站网以及中小尺度天气观测网、小气候观测站网等。

要根据台站网的性质决定分布密度，要根据目的、任务和要求确定各类站网的业务范围和观测项目。①台站网分布密度的要求随台站网性质的不同而异，一般与地理地形特点有关，也与所测得记录的代表性要求有关。例如根据联合国气象组织对天气发报站的最低要求，台站网的密度是：基本陆地站相距不超过150公里，陆上高空站不超过300公里。对于人口稠密或定期航线经过的地区，站网要求密一些，平原地区间距应为70～80公里。对于荒漠偏远地区，地面站相距不能超过500公里，高空站不能超过1000公里，并要求在可能的条件下设置自动气象站以填补空白地区。中国除部分高原、沙漠地区天气站密度达不到最低要求以外，大部分地区的站网密度已经达到和超过最低要求。②组织气象站网有不同的目的，其中地面及高空气象台站网是为天气预报提供气象情报以及为气候分析累积气象资料而设的；农业气象站网是为观测和研究农田作物生长发育、产量形成与气象条件的关系，以培育新的品种及改善作物生长环境等目的服务的；辐射站网、雷达气象站网、火箭气象站网等是为获得太阳及地球辐射资料、雷达气象资料、火箭气象资料等而设置的；中小尺度天气观测站网及小气候观测站网则是为天气预报及地形气候分析研究而设置的。③各类气象站网的业务范围和观测项目，可因任务和要求的不同而异，但有些站可以兼几种站网的任务。例如一个气象台可兼有地面及高空气象站、雷达站和辐射站的任务，还可配有特殊设备，兼顾大气现象的研究。各级气象台也可兼辖区内天气预报中心和分析中心的任务。世界气象组织规定的“分析中心”指对主要天气数据进行收集、分发、绘制图表和分析的中心；“预报中心”指负责作出分析预报图和（或）将预报传递到区域内下级台站的中心机构。在中国这两个中心是由气象台兼负其责的。

主要分两类：一是国家气象台站，这是全国台站网的主体和骨干；二是专业气象台站，如空军等的台站。此外，还有群众性气象哨组。后二者是全国台站网的补充。国家气象台站是按行政体制和自然条件设置的，如国家设中央台，大区有中心台、省和专区（市）有气象台、县有气象站。国家气象台站按性质和任务分为国家基本站和国家一般站，规定国家基本站都要向国家气象局报送（气候）报表，包括月报表和年报表。其余站均称国家一般站，国家一般站只向国家气象局报送年报表。经国家气象局指定的台站，按规定的时次、种类和有关电码，编发基本定时绘图天气观测报告（简称“绘图报”），补充定时绘图天气观测报告（简称“补绘报”）和其它种类的气象报告。经省（市、自治区）气象局指定的台站，编发航空天气预报（简称“航空报”）、危险天气通报（简称“危险报”）和其它种类的气象报告。国家基本站不一定有拍发天气观测报告的任务，但担负拍发天气报并参加气象广播的台站都是国家基本站。有高空气象观测业务的站，一部分是无线电探空和雷达测风站，另一部分是无线电探空和经纬仪测风站，还有一部分是只进行经纬仪测风的站。除上述以外，国家气象局在部分国家一般站中布点进行雷达测雨（见雷达气象探测）及辐射观测。雷达测雨站分为三厘米雷达、五厘米雷达和十厘米雷达三类。辐射观测站分为甲、乙两类，甲类配直接日射强度表，天空辐射表及辐射平衡表，进行直接辐射、天空辐射、漫射辐射、反射辐射、净辐射的观测，乙类站只配有天空辐射表，进行日总辐射的观测（见彩图7～22）。